本實用新型屬于智能園林綠化技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種移植樹木狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術(shù):
目前,城市綠化是城市重要的基礎(chǔ)設(shè)施,象征著現(xiàn)代化城市的文明。城市綠化不僅增加城市綠地面積,提高城市的景觀效果,而且改善了城市的生態(tài)環(huán)境。樹木當(dāng)仁不讓地成為城市生態(tài)環(huán)境中的主旋律,組成了城市綠化的骨架。然而,在現(xiàn)代化的城市建設(shè)中,不可能通過幾年或幾十年等著樹木長大,進(jìn)行自然綠化,最便捷最有效的方法是進(jìn)行樹木移植??墒牵跇淠镜囊浦策^程中,由于樹木種類、移植時間、移植地點、土壤特性、樹勢平衡、技術(shù)水平、施工方案等各方面的影響,樹木成活率不高。目前對移植樹木的照管通常僅靠樹農(nóng)根據(jù)經(jīng)驗判斷樹木生長狀態(tài),從而采取澆水、施肥等措施,檢查結(jié)果不可靠,若大面積移植時,僅靠人工無法及時關(guān)注每棵樹木的狀態(tài),樹木不易成活,不僅影響了綠化工作,而且還造成經(jīng)濟損失。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決上述問題,本實用新型提供了一種移植樹木狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng),可實時檢測移植樹木的樹干含水量,出現(xiàn)異常時進(jìn)行提醒,確保移植樹木的成活率,節(jié)省人力,方便管理。
本實用新型的具體技術(shù)方案如下:一種移植樹木狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng),包括植物莖體水分檢測裝置和終控裝置,其中植物莖體水分檢測裝置包括檢測探頭、第一單片機、電壓比較電路和第一WIFI模塊,檢測探頭、電壓比較電路和第一WIFI模塊分別與第一單片機連接;終控裝置包括第二WIFI模塊、處理器、顯示器和報警器,第二WIFI模塊、顯示器和報警器分別與處理器連接;終控裝置的第二WIFI模塊與植物莖體水分檢測裝置的第一WIFI模塊連接。
作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn),本監(jiān)測系統(tǒng)還包括根系掃描儀,根系掃描儀與終控裝置連接。
作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn),本監(jiān)測系統(tǒng)還包括土壤水分檢測裝置,土壤水分檢測裝置包括依次連接的平行板電容器、放大電路、壓頻轉(zhuǎn)換電路、第二單片機和第三WIFI模塊,第三WIFI模塊與終控裝置的第二WIFI模塊連接。
本實用新型的有益效果:通過每個植物莖體水分檢測裝置測量電磁波沿檢測探頭的傳播時間,從而計算得到每棵移植樹木的樹干含水量,檢測結(jié)果準(zhǔn)確;終控裝置采集每個植物莖體水分檢測裝置檢測的樹干含水量,并通過與預(yù)設(shè)指標(biāo)的對比,在樹干含水量異常時發(fā)出警告,提醒管理人員及時采取補救措施,提高移植樹木的成活率;每個植物莖體水分檢測裝置與終控裝置之間通過無線通信方式進(jìn)行連接,可減少繁雜的布線,管理人員在監(jiān)控室中即可了解所有移植樹木的生長狀態(tài),節(jié)省人力,減少漏檢現(xiàn)象的發(fā)生。
附圖說明
圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式
如圖1所示,本實用新型提出了一種移植樹木狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng),包括植物莖體水分檢測裝置和終控裝置,每個植物莖體水分檢測裝置安裝在移植樹木的樹干上,終控裝置安裝在監(jiān)控室中。其中植物莖體水分檢測裝置包括檢測探頭、第一單片機、電壓比較電路和第一WIFI模塊,檢測探頭、電壓比較電路和第一WIFI模塊分別與第一單片機連接。終控裝置包括第二WIFI模塊、處理器、顯示器和報警器,第二WIFI模塊、顯示器和報警器分別與處理器連接,終端裝置的第二WIFI模塊與植物莖體水分檢測裝置的第一WIFI模塊連接。植物莖體水分檢測裝置工作原理如下:監(jiān)測開始后第一單片機產(chǎn)生一個快速的上升階脈沖信號,同時第一單片機內(nèi)的計時器開始計數(shù),脈沖信號沿著同軸電纜向檢測探頭傳播,信號分別在電纜與檢測探頭的分界面和檢測探頭的末端兩個阻抗不匹配界面發(fā)生反射,電壓比較電路比較反射電壓與基準(zhǔn)電壓,當(dāng)反射電壓大于或等于基準(zhǔn)電壓時,第一單片機內(nèi)的計時器停止計數(shù),這樣第一單片機獲得脈沖信號沿檢測探頭往返傳播的時間,從而確定介質(zhì)的介電常數(shù),通過介電常數(shù)與介質(zhì)體積含水率的關(guān)系模型計算得到該樹木的樹干含水量,最后第一單片機通過第一WIFI模塊將該樹木的含水量發(fā)送給終控裝置。終控裝置通過第二WIFI模塊接收到植物莖體水分檢測裝置發(fā)送的樹干含水量后,處理器將實時樹干含水量與預(yù)設(shè)樹干含水量閾值比較,當(dāng)實時樹干含水量低于預(yù)設(shè)樹干含水量閾值時,觸發(fā)報警器發(fā)出警報,同時處理器將實時樹干含水量進(jìn)行保存,統(tǒng)計預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的樹干含水量,處理后繪制出樹干含水量的變化圖,發(fā)送給顯示器進(jìn)行顯示。這樣終控裝置可實時采集每棵移植樹木的實時樹干含水量,在樹干含水量下降到預(yù)設(shè)樹干含水量閾值以下時,能夠提醒管理人員該移植樹木出現(xiàn)不良狀況,及時對移植樹木采取補救措施,同時還為每棵移植樹木建立實時樹干含水量變化圖,方便管理人員查看,管理人員無需現(xiàn)場檢查,坐在監(jiān)控室中即可了解移植樹木的生長狀態(tài),節(jié)省人力的同時也提高了檢測準(zhǔn)確度。
優(yōu)選的,本監(jiān)測系統(tǒng)還包括根系掃描儀,根系掃描儀安裝在樹木根部土壤中,根系掃描儀與終控裝置連接。本實用新型具體實施例中采用RhizoScan原位根系掃描儀,其對樹木根系進(jìn)行掃描成像,并將生成的圖像通過自帶的WIFI模塊發(fā)送給終控裝置,終控裝置的顯示器顯示根系圖像,同時終控裝置的處理器中運行有與根系掃描儀配套的根系分析軟件,可分析根系相關(guān)參數(shù),如根的長度、面積、根尖數(shù)量、直徑分布格局、死亡根及存活根數(shù)量等,使得管理人員更好地了解樹木的生長狀態(tài)。
優(yōu)選的,本監(jiān)測系統(tǒng)還包括土壤水分檢測裝置,土壤水分檢測裝置包括依次連接的平行板電容器、放大電路、壓頻轉(zhuǎn)換電路、第二單片機和第三WIFI模塊,第三WIFI模塊與終控裝置的第二WIFI模塊相連。土壤水分檢測裝置的工作原理如下:將兩塊平行板電容器插入移植樹木根系的土壤中,由于土壤水分的不同,引起電容器極板間介電常數(shù)的改變,從而引起電容器電壓的改變,壓頻轉(zhuǎn)換電路將被測電容電壓轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的頻率信號,第二單片機接收這些頻率信號后通過計算處理得到土壤含水量,并通過第三WIFI模塊將土壤水分含量發(fā)送給終控裝置。終控裝置接收到移植樹木的根部土壤含水量后,處理器將實時土壤含水量與預(yù)設(shè)土壤含水量閾值比較,當(dāng)實時土壤含水量低于預(yù)設(shè)土壤含水量時,觸發(fā)報警器發(fā)出警報,同時處理器將實時土壤含水量進(jìn)行保存,統(tǒng)計預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的土壤含水量,處理后繪制出土壤含水量的變化圖,發(fā)送給顯示器進(jìn)行顯示。這樣終控裝置可實時采集每棵移植樹木的根部土壤含水量,在土壤含水量下降到預(yù)設(shè)土壤含水量閾值以下時,能夠及時提醒管理人員進(jìn)行適當(dāng)灌溉,同時還為每棵移植樹木建立實時土壤含水量變化圖,方便管理人員查看對比土壤含水量與樹干含水量,及時排查除灌溉不及時以外導(dǎo)致樹木缺水的原因,提高了檢測準(zhǔn)確度。